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TLM钛合金作为一种新型近β型生物医用钛合金,具备较低弹性模量、高塑韧性、中高强度、良好耐磨性以及疲劳强度高等优良特点。然而,生物医学的发展对进一步改善TLM钛合金生物相容性、力学相容性及其机械加工性能等提出了更高的要求。因此本文采用高能喷丸技术,在TLM钛合金表面制备纳米化表层,探索了不同高能喷丸时间对其晶粒直径、表面粗糙度及力学性能参数的影响规律;基于高能喷丸处理后的TLM钛合金采用热氧化处理,研究其在热氧化时间为10h30h下的热氧化行为及性能。主要研究内容与结果如下:不同高能喷丸时间处理后的TLM钛合金表面形成了纳米结构化表层,晶粒尺寸呈现出逐渐增加的梯度变化规律;基于XRD测试结果,随高能喷丸时间增加,晶粒直径细化至纳米量级,且一定时间范围细化程度随喷丸时间增加而增加,当喷丸时间为15min时,试样表层晶粒直径从初始的20μm急剧下降至84.5nm,表层晶粒直径的最小值（30.5nm）出现在喷丸时间为60min处;TLM钛合金表面粗糙度呈现先增后减至逐渐平稳的趋势,其Ra值最大为3.679μm（高能喷丸时间15min）,表面三维形貌由平整至起伏剧烈并逐渐平稳状态;经高能喷丸处理后显微硬度由基体的234HV0.03增加至375HV0.03（喷丸时间60min）,增加了60%。基于微压痕技术,获得了高能喷丸处理前后TLM钛合金的力学性能参数及塑性阶段的应力应变曲线关系等。高能喷丸处理前弹性模量约为70.085GPa,接近于理论值69GPa,硬度值约为2.238GPa,塑性阶段应力应变关系为?（28）0.339?（1（10）207.478?p）0.356;高能喷丸处理后的弹性模量随着高能喷丸时间的增加而呈现下降趋势,随距离喷丸面增加呈现增大趋势,弹性模量最小值出现在60min的最表层位置约为59.026GPa,降幅15.78%;应变硬化指数、屈服应力最小值出现在15min、距离表面150μm位置处分别为n（28）0.351、?y（28）0.353GPa,略高于基体值n（28）0.356、?y（28）0.339GPa。通过在此基础上获得了不同喷丸时间下的TLM医用钛合金塑性变形过程中的应力-应变关系。探究了高能喷丸处理前后TLM钛合金的热氧化行为,高能喷丸30min试样经750℃下10h、15h、20h、25h、30h处理后的表面热氧化层的厚度分别为2.33μm、3.76μm、22.89μm、26.75μm、38.02μm,热氧化30h出现脱落现象,表面热氧化层的主要成分是硬度及耐磨性均较好的金红石型TiO2;氧化层硬度随热氧化时间呈现增加趋势,于25h处趋于平稳,热氧化处理对其表面粗糙度影响较小;通过微压痕所获得力学性能参数得到了不同热氧化时间下的TLM钛合金塑性变形过程中的应力-应变关系。